本文建立了DF7G内燃机车柴油机和传动系统模型,并以此为基础探讨了不同操纵方式对内燃机车运行距离、时间及油耗的影响,提出了内燃机车运行各阶段的优化操纵方法。本文还建立了内燃机车优化操纵评测系统,对列车运行过程的计算进行了仿真,以验证本文所提出的优化操纵方法的正确性。首先,基于燃油消耗量分析计算的需要,分别采用GT-power软件和系统辨识的方法建立了DF7G内燃机车柴油机部分模型及电传动部分模型,得到了柴油机转速与燃油消耗率及运行速度的对应关系；基于DF7G内燃机优化操纵运行距离、时间分析计算的需要,建立了列车牵引、惰行、制动工况下单位合力、运行时间及运行距离计算的数学模型。其次,分析了DF7G内燃机车牵引、惰行、制动操纵方式下,其运行距离、时间及油耗特性,提出了列车起动阶段、途中运行阶段、下坡制动、高限速路段转低限速路段制动、停车制动等运行环境下的优化操纵方法。最后,采用Power-Builder软件建立开发了内燃机车优化操纵评测系统,一方面实现了内燃机不同运行环境下,牵引、惰行、制动单一操纵方式的评测、比较；另一方面实现了内燃机车以不同操纵方式组合运行时,整个运行过程的运行特性分析及操纵方式比较。